隔離型開關(guān)電源的基本電路

　　隔離型開關(guān)電源實(shí)際上是非隔離型開關(guān)電源的電路變形，其工作的基本原理以及能量的傳遞形式本質(zhì)上并無差別。根據(jù)能量傳遞具體方式上的差異，隔離型開關(guān)電源有正激、推挽等五種基本電路。

　?。?）正激式變換器 正激式變換器指的是在開關(guān)導(dǎo)通期間將輸人能量通過變壓器傳遞到輸出的變換器。

　?、賳喂苷な阶儞Q器。圖1示出的是在單管正激式變換器電路。基本工作原理如下：開關(guān)管VT導(dǎo)通時，輸入電壓Uin，幾乎全部加在變壓器初級線圈兩端；次級線圈上感應(yīng)的電壓使VD1導(dǎo)通，并將輸入的能量傳送給扼流圈Lo、電容器Co和負(fù)載。與此同時，在變壓器中建立磁場。VT截止時，VD1截止，Lo中儲存的能量通過續(xù)流二極管VD2繼續(xù)向負(fù)載供電。輸出端電壓的穩(wěn)定是通過改變作用在VT上的斬波脈沖的占空比實(shí)現(xiàn)的。

　　圖1 單管正激式變換器電路

　　圖1中的變壓器具有三種功能：隔離、輸入和輸出。它將開關(guān)晶體管斬波后的高頻脈沖耦合到輸出整流回路；VT截止期間，通過附加的去磁線圈和二極管VD3，將儲存在繞組里的磁場能量返回輸入。因此，每個周期開始時，變壓器鐵芯的工作點(diǎn)都返回到零。

　　當(dāng)開關(guān)管的極限值Uceo（基極開路時集電極和發(fā)射極之間的擊穿電壓）小于2倍Uin時，為了使它工作在安全區(qū)，應(yīng)增加虛線所示的附加電路，以此降低集電極電壓和集電極電壓的上升速率。VT一截止，變壓器初級線圈里的電流就開始通過二極管VD4向電容C）充電；VT一導(dǎo)通，C1就通過電阻器R1放電，釋放儲能。為了防止過大的浪涌電流，R1應(yīng)足夠大。

　　正激式能量傳遞電路的優(yōu)點(diǎn)是輸出端紋波比反激式的紋波低。但用作多輸出變換器時，每一輸出都需要一只次級線圈、兩只二極管、一只扼流圈和一只電解電容器。

　?、陔p管正激式變換器。圖2示出的是雙管正激式變換器電路圖。其工作原理與單管式類似，兩只晶體管同時導(dǎo)通和截止。晶體管截止時，初級線圈兩端的電壓極性反相，初級電流通過二極管VD3和VD4返田輸入端，二極管把兩只晶體管上的最大集射極電壓限制為輸入電壓Uin。因?yàn)殡娐分胁恍枰郊尤ゴ啪€圈，所以變壓器設(shè)計比較簡單；因?yàn)橄私档图錁O電壓上升速率的緩沖電路，放電電路有較高的效率。缺點(diǎn)是需要兩只功率管和比較復(fù)雜的驅(qū)動電路。

　　圖2 雙管正激式變換器電路

　?。?）推挽式變換器 常規(guī)推挽變換器由兩只推挽工作的正激式變換器構(gòu)成，如圖3所示。開關(guān)管VT1和VT2交替工作，二極管VDI和VD2對變換到次級的電壓進(jìn)行整流。經(jīng)濾波后得到滿足輸出要求的直流電壓。

圖3 常規(guī)推挽變換器

　　這種工作方式輸出的功率比前兩種單級電路高；產(chǎn)生的輸出紋波比單級電路低，紋波的頻率加倍。VT1、VT2集電極承受的電壓是輸人電壓的兩倍（若考慮變壓器漏感的作用，還應(yīng)加上由此產(chǎn)生的尖峰電壓）。驅(qū)動脈沖（驅(qū)動VT1或VT2的脈沖）的最大占空比γ不能超過50％。

　　上述電路次級以全波中心抽頭方式整流。